Il museo, che ha sede nel quattrocentesco Palazzo Ghisilardi, espone principalmente testimonianze del Medioevo cittadino, dai più antichi manufatti dei secoli VII-IX alla grande statua di Bonifacio VIII (1301).
Sono esposte sculture e materiali databili tra l’inizio del Trecento e il Cinquecento, testimonianze dell’arte rinascimentale dovute a artisti attivi a Bologna nei secoli XV e XVI come Jacopo della Quercia, Francesco del Cossa, Vincenzo Onofri. Si segnalano inoltre le ricche raccolte di codici miniati, di armi, di avori, di bronzetti e di vetri.